專利名稱：光纖連接裝置的閉合構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖連接裝置的閉合構(gòu)造。
無論電纜的結(jié)構(gòu)如何，必須具有例如通過接合將在給定長度電纜一端的傳輸媒介連接到在另一長度電纜的鄰接端的相應(yīng)傳輸媒介上的設(shè)備。通常是利用一閉合構(gòu)造，在該閉合構(gòu)造內(nèi)所有導(dǎo)體均被連接、繞扎并儲藏和作環(huán)境保護(hù)。
在金屬導(dǎo)體的連接期間，習(xí)慣上將導(dǎo)體明顯彎曲，以便為其它連接提供通路。玻璃光纖的物理特性妨礙為這種閉合構(gòu)造之內(nèi)的金屬導(dǎo)體所運用的連接技術(shù)的采用。如果使光纖彎曲超過容許的彎曲半徑、光不再完全包含在光纖的芯內(nèi)的位置，則可能削弱傳輸能力。
此外，需要一種特別適合于環(huán)路光纖需求并用來接合其中某些稱之為下落或下落纜的相當(dāng)少數(shù)量的光纜的閉合構(gòu)造。下落纜是那些從街道上的分配光纜延伸到房屋的光纜。對于這類應(yīng)用而言，所要尋求的是一種相當(dāng)便宜的閉合構(gòu)造以符合這種可能非常之大的市場需要。而且，所尋求閉合結(jié)構(gòu)最好在尺寸上是非常小的以能夠容納適當(dāng)數(shù)量的環(huán)路光纖的接頭。如所希望的，現(xiàn)有技術(shù)有現(xiàn)成的光纖閉合構(gòu)造。這些現(xiàn)有技術(shù)閉合構(gòu)造中的某一些在應(yīng)用于環(huán)路光纖市場的情況下存在缺點。
當(dāng)通過機械裝置或通過熔融接合光纖時，在現(xiàn)有技術(shù)閉合構(gòu)造中已提供足夠松弛的光纖使得可將該光纖拉出閉合構(gòu)造并放置在用于制備光纖終端并連接在一起的裝置中。當(dāng)密封該閉合構(gòu)造時，亦即當(dāng)已完成接合過程時，一般要求每光纜的光纖至少約為0.5米包含在該接合閉合構(gòu)造中。在這種裝置中，必須有一儲藏通常要求形成不小于約為3.7到5cm的光纖最小彎曲半徑的曲率的松馳部分的方法，用來保護(hù)接頭和以有序的方式將光纖保持在一起。
在另一閉合構(gòu)造中，具有封閉端和開放端的管狀外殼適合于接納并密封于光纜終端組件。該光纜終端組件包括光纜進(jìn)入設(shè)備，通過該設(shè)備為有待接合的光纜選擇路由。一支承件自光纜入口設(shè)備延伸并具有鄰近外殼的封閉端設(shè)置的自由端。該支承件包括用于支承光纖分支接頭和一組光纖接頭托盤的支承座。
集中安裝的每一托盤至少是一個組成模塊，其中每個模塊能夠固定一組光纖連接裝置。每一托盤能夠固定可按需要增加的一組組成模塊。雖然后描述的閉合構(gòu)造增強了在數(shù)量和種類上的儲藏能力，這對高密度應(yīng)用場合是理想的，但它比環(huán)路光纖中某些應(yīng)用場合和用于接續(xù)光纖數(shù)少的光纜所需的體積更大并具有更多的存儲能力。
現(xiàn)有技術(shù)至少還包括一種下落修理閉合構(gòu)造見美國專利4820007。在該構(gòu)造中，接頭托盤包括一側(cè)固定光纖接頭而相對側(cè)固定金屬導(dǎo)線接頭的設(shè)備。電焊接和夾緊組件適合于安裝在接頭托盤上。該閉合構(gòu)造還包括可移動使其相互嚙合的配套外殼部分以封閉該托盤。此外，可將防水膠囊密封材料引入該閉合構(gòu)造。
最后描述的現(xiàn)有技術(shù)下落修理閉合構(gòu)造主要是為需要用作連接的長光纖松馳部分和彎曲半徑控制器的機械和熔接接頭所設(shè)計的。由于松馳部分的量，需要光纖組合器和接頭支持器來容納松馳的光纖。此外，它與連接在其中的光纜的橫截面相比具有相當(dāng)大的尺寸。因此，用開鑿工具反復(fù)接合比所要求的更易損壞。而且，由于它與連接于其中的光纜比較的相當(dāng)大尺寸，填充它所需的膠囊密封材料量是相當(dāng)大的。夾緊在該閉合構(gòu)造的一端的光纜是用被用來粘合的同一組件來實現(xiàn)的。最后，防止潮氣浸入的唯一有效障礙是膠囊密封材料。
所要尋求的和似乎不出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的是一種相當(dāng)小并適用于下落光纜修理裝置的閉合構(gòu)造。該所尋求的閉合構(gòu)造必須包括用于實現(xiàn)電連續(xù)性和經(jīng)過連接設(shè)備的光纜強度的設(shè)備，而且當(dāng)然不能引起光纖的過度彎曲。
本發(fā)明的目的是提供一種已克服了前述現(xiàn)有技術(shù)的問題的光纖閉合構(gòu)造。
該光纖閉合構(gòu)造保持一光纜的光纖與另一光纜的光纖之間的連接，所述一光纜從該閉合構(gòu)造一端進(jìn)入其中，所述另一光纜從該閉合構(gòu)造相對端進(jìn)入其中，所述閉合構(gòu)造包含用于支承待連接的光纜部分和連接裝置的縱向延伸構(gòu)件，以及，由所述縱向延伸構(gòu)件支承并適于提供兩光纖的連接裝置的至少一個光纖連接設(shè)備，所述閉合構(gòu)造的特征在于將所述縱向延伸構(gòu)件放置于其中的管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件具有垂直于所述閉合構(gòu)造的縱軸的內(nèi)部橫截面，該橫截面的最大尺寸小于2與其中可為光纖選擇路由而不會將過大應(yīng)力引入光纖的路徑的預(yù)定最小半徑的乘積，以及置于所述管狀構(gòu)件每一末端并固定在那里的光纜夾緊和密封組件，以允許光纜端部延伸通過其進(jìn)入所述管狀構(gòu)件使其光纖置于所述縱向延伸的構(gòu)件中，并形成與延伸通過其中的光纜端部的夾緊、密封的接合以防止潮氣進(jìn)入所述閉合構(gòu)造。


圖1是本發(fā)明的光纖閉合構(gòu)造的正面立體擴展視圖;
圖2是圖1光纖閉合構(gòu)造組裝以后的透視圖;
圖3是設(shè)置在該閉合構(gòu)造每一末端的光纜夾緊和密封組件的放大視圖;
圖4是電焊接和支承構(gòu)件的端視圖;
圖5是該閉合構(gòu)造的部分和光纜被連接以前該光纜的端部的正面立視圖;
圖6是圖1閉合構(gòu)造的正面立視圖，其描繪出延伸在兩相對光纜夾緊與封閉端部之間的電焊接和支承構(gòu)件內(nèi)支撐的光纖連接裝置;
圖7是一個端部在它已與光纜端部夾緊并密封嚙合設(shè)置以后的放大視圖;以及圖8是圖1的閉合構(gòu)造組裝之后的正面立視圖并示出了將膠囊密封材料引入閉合構(gòu)造的步驟。
現(xiàn)參見圖1和2，該圖示出總的以標(biāo)號20表示的本發(fā)明光纖閉合構(gòu)造。閉合構(gòu)造20適合于提供其中光纖光纜24的光纖22-22與另一光纖光纜26的光纖接合的外殼。在每光纜中，光纖22-22包含設(shè)置在芯管28中的纖芯。芯管28一般繞扎有一波紋狀并具有重疊縫31的金屬屏蔽物29。塑料套管33相對金屬屏蔽物29設(shè)置。
光纖24的端部延伸通過總的以標(biāo)號40表示(見圖1和3)的光纖覆蓋夾緊和密封組件。光纜覆蓋夾緊和密封組件40包括具有截斷圓錐形部分44和內(nèi)螺紋的圓柱形部分46的軸環(huán)42。套瓜抓手部分48適合于使光纜端部延伸通過，襯墊51也一樣。該襯墊51是由氯丁橡膠或其它合適的彈性材料制成，并為截斷圓錐形以使其小直徑部分適合于安裝在適配器55的外螺紋端部53上。適配器55的外螺紋端適合于安裝在軸環(huán)42的內(nèi)螺紋端上。
連接于光纜覆蓋夾緊和密封組件40的是一管狀構(gòu)件形成的殼體60(見圖1和2)。殼體60是具有分別約為2.5和2.2cm的外徑和內(nèi)徑并由適當(dāng)塑料材料制成的延伸管狀構(gòu)件。殼體60的一個端部適于固定在適配器55的放大無螺紋部分62內(nèi)(見圖3)，由此形成防水密封?？衫谜持牧蠈んw60的端部固定在適配器55內(nèi)，從而形成防水密封。
設(shè)置在殼體60之內(nèi)的是一縱向延伸的電焊接和支承構(gòu)件70(見圖1和4)。一般與殼體60共線延伸的焊接和支承構(gòu)件70具有雙重功能。第一，它適合于支承伸入閉合構(gòu)造的光纜的光纖22-22和支承其間的連線。其次，構(gòu)件70用作電焊接構(gòu)件以實現(xiàn)從一光纜的金屬屏蔽部分到另一光纜的金屬屏蔽部分的連線的電連續(xù)性。在一最佳實施例中，焊接和支承構(gòu)件70由金屬制成，具有橫過閉合構(gòu)造縱軸的V型橫截面(見圖4)，且長度約為37cm。此外，如由圖1和4可見，構(gòu)件70端部內(nèi)表面形成有突起部分71-71以增強伸進(jìn)構(gòu)件70的加套光纜部分的夾緊。
閉合構(gòu)造20用第二光纖夾緊和密封組件40完成，使該組件夾緊光纜26的端部并使其適配器55固定于殼體60的相對端。
在使用閉合構(gòu)造20時，技術(shù)人員通過暴露預(yù)定長度光纖(見圖3)而準(zhǔn)備好有待連接的各光纜的端部。這要求從端部除去長度一般約為17.8cm的套管33。然后，從該端部的最末15.8cm除去波紋狀金屬屏蔽接著除去芯管的最末15.2cm。結(jié)果，待接合光纜的各備好端部具有約15.2cm的暴露光纖，約0.6cm的暴露芯管和約1.9cm的暴露金屬屏蔽。
此后，技術(shù)人員將光纜夾緊和密封組件40的未組裝部分移過在該情況下為光纜26的第一光纜的端部一距離，該距離足以將殼體60可滑動地移到待接合光纜中的第一光纜上。類似地，將光纜夾緊和密封組件40的未組裝部分移過在該情況下為光纜24的第二光纜的端部，第二光纜將與第一光纜接合。這是以這樣的方式來實現(xiàn)的即如圖1和3所示相對于其相關(guān)聯(lián)光纜端部來為每一組件的部件定位。
然后技術(shù)人員如圖5所示設(shè)置第一或左邊光纜26以使約2.5cm的加套管部分伸入焊接和支承構(gòu)件70的左端。三圈乙稀樹脂粘合帶72纏繞在光纜26端部的加套管部分及焊接和支撐構(gòu)件70上(見圖5)。綁線75纏繞在所述帶上以將該帶固定于光纜26的套住部分以及焊接和支承構(gòu)件70的左端部。
接著，技術(shù)人員如圖5所示設(shè)置另一或第二光纜24、右端光纜端部以使約6.4cm的加套管端部設(shè)置在焊接和支承構(gòu)件70中。如同另一光纜一樣，用三圈粘合乙烯樹脂帶77固定該光纜端部到支承和焊接構(gòu)件;但是不同于光纜26，光纜24的固定只是暫時的。通過在構(gòu)件70中設(shè)置更多的右端光纜24的末端部分，兩光纜的暴露光纖的端部重疊，并將光纖的足夠松弛長度設(shè)置在焊接和支承構(gòu)件內(nèi)以便于接合。
技術(shù)人員相對于用來以連接裝置76-76將光纜26的光纖連接到光纜24的光纖的裝置(未示出)來設(shè)置焊接和支承構(gòu)件70。這種接頭可利用AT&T的CSL LightspliceTM光纖接頭制作。光纖中的松馳部分可使其中部分移到構(gòu)件70之外因此可實現(xiàn)接合操作。
從右邊光纜端部除去三圈粘合帶77，將右邊光纜24如圖5所示向右移，同時將光纖和接頭重新設(shè)置在支承構(gòu)件中。注意不要讓光纖繃緊。然后，粘合帶78(見圖6)纏繞在光纜24的加套部分和支承構(gòu)件70的右端(如圖6所示)，并加綁線79以將加套管部分固定于支承構(gòu)件。
下一步使用閉合構(gòu)造20時，技術(shù)人員將支撐構(gòu)件70之內(nèi)暴露出的光纜26的波紋狀屏蔽部分的重疊部分29分開，將該重疊部分與焊接和支承構(gòu)件70接合(見圖6和7)。將電焊接夾80(見圖4和5)設(shè)置在金屬屏蔽部分并在焊接和支承構(gòu)件70的邊緣部分之上，以保持該屏蔽部分與焊接和支承構(gòu)件的電接合。對在構(gòu)件70的相對端的光纜24的端部重復(fù)該步驟。
然后可滑動地沿光纜26將殼體60移過焊接和支承構(gòu)件70和加在其各端部外表面的粘著材料。使螺紋適配器55-55滑移以將殼體60的每端安裝在適配器的放大無螺紋端62。此后，移動每光纜夾緊和密封組件的襯墊、套瓜抓手和軸環(huán)以使襯墊和抓手安裝在適配器中。將軸環(huán)42旋到相關(guān)聯(lián)的適配器上以使襯墊和抓手與其中通過的光纜加壓嚙合從而密封光纜防止潮氣浸入。
如可在圖1、2和8中所見，殼體60還配備有若干入口90-90。在該閉合構(gòu)造組裝之后，技術(shù)人員可從每入口90除去塞子92并在該入口中放置漏斗94的饋料端(見圖8)。然后例如將諸如AT&TD1000密封劑的合適膠囊密封材料引入閉合構(gòu)造20以提供額外的防水能力。
本發(fā)明閉合構(gòu)造20有益的是其中存在很少的光纖松馳部分。不需要彎曲半徑控制器。在任何相關(guān)聯(lián)的光纖連接對中不存在實質(zhì)性的人為曲率。的確，在電焊接和支承構(gòu)件內(nèi)每一相關(guān)聯(lián)光纖連接對的長度基本上等于電焊接和支承構(gòu)件的長度。由于光纖不是繃緊的，在它們的路徑中可能存在某些起伏。重要的是不象在現(xiàn)有技術(shù)閉合構(gòu)造中利用例如光纖組成器以用其中彎曲直徑可低如在7.6到10.2cm范圍內(nèi)，本發(fā)明閉合構(gòu)造中僅有的光纖彎曲是相當(dāng)大彎曲半徑的起伏。
由于無任何實質(zhì)性曲率，不會因該閉合構(gòu)造而引起光纖使用壽命縮短。每次使光纖沿不重要的精確路徑彎曲時，產(chǎn)生某種受力狀態(tài)。這與溫度循環(huán)、溫度和任何表面缺陷一起可能引起故障。
本發(fā)明的閉合構(gòu)造稱之為一字形閉合構(gòu)造。光纜在每末端進(jìn)入該閉合構(gòu)造并基本上與該閉合構(gòu)造的縱向中線成一線。
此外，閉合構(gòu)造本身與其中連接的光纜相比具有相當(dāng)小的外形。殼體60的直徑相當(dāng)接近有待連接在一起的各光纜的直徑。在最佳實施例中，殼體60的外徑為2.5cm，如前面所提到的，而每光纜的直徑約為1cm。照此減少了其開鑿損害性問題并且實際上降低了對密封劑的要求。適當(dāng)設(shè)計該最佳實施例的閉合構(gòu)造的尺寸以用在局部環(huán)路中，在該環(huán)路中它可容納四個連接的光纖對。
對閉合構(gòu)造的微小尺寸產(chǎn)生影響的是推薦的連接器。它不要求在組裝前磨光光纖末端，并且相當(dāng)簡單地用來形成連接裝置。因此，實現(xiàn)連接所需的裝置是不復(fù)雜的并僅需要將每光纜相當(dāng)小段的光纖移出電焊接和支承構(gòu)件70之外。當(dāng)被移出焊接和支承構(gòu)件之外以允許執(zhí)行連接過程的那些部分重新放置在支承構(gòu)件中并如圖5所示通過除去右端的暫時粘固部分而移動時，除去松馳部分不需要太多額外長度的支承構(gòu)件。結(jié)果，該閉合構(gòu)件的長度不大。
自然，即使使用那些需要實際松馳量的連接裝置，可利用相同的組裝過程和相同的閉合構(gòu)造。但是，實際上會增加閉會構(gòu)造的長度由此其易受到損壞，并實質(zhì)上增加了它對密封劑的要求。
焊接和支承構(gòu)件70也用作測量構(gòu)件。當(dāng)光纜26的端部固定到構(gòu)件70的一端，而光纜24的端部暫時固定到另一端時，配備已制備有預(yù)定暴露長度光纖、芯管屏蔽及套管的光纜的光纖使該光纖重疊以允許進(jìn)行接合。接合之后，當(dāng)光纜24的端部重新位于構(gòu)件70的另一端時，該光纖未繃緊但基本上無松馳部分。
焊接和支承構(gòu)件70機械懸浮在該閉合構(gòu)造內(nèi)。它不用來將力從一光纜輸送到另一光纜如同某些現(xiàn)有技術(shù)閉合構(gòu)造一樣。反之通過光纜夾緊和密封組件40-40與殼體60之間的連接實現(xiàn)力的傳輸。
此外，有益形成雙阻水層。不僅利用密封劑，而且殼體60每端的光纜夾緊和密封組件對光纜提供優(yōu)良的密封。
權(quán)利要求
1.一種用來保持一光纜(24)的光纖與另一光纜(26)的光纖之間的連接的光纖閉合構(gòu)造，所述光纜(24)從該閉合構(gòu)造一端進(jìn)入其中，所述光纜(26)從該閉合構(gòu)造相對端進(jìn)入其中，所述閉合構(gòu)造包含用于支承待連接的光纜部分和連接裝置的縱向延伸構(gòu)件(70)以及，由所述縱向延伸構(gòu)件支承并適于提供兩光纖的連接裝置的至少一個光纖連接設(shè)備(76)，所述閉合構(gòu)造的特征在于將所述縱向延伸構(gòu)件放置于其中的管狀構(gòu)件(60)，所述管狀構(gòu)件內(nèi)部橫截面垂直于所述閉合構(gòu)造的縱軸，該橫截面的最大尺寸小于2與其中可為光纖選擇路由而不會將過大應(yīng)力引入光纖的路徑的預(yù)定最小半徑的乘積，以及置于所述管狀構(gòu)件各端并固定在那里的光纜夾緊和密封組件(40)，以允許光纜端部延伸通過其進(jìn)入所述管狀構(gòu)件使其光纖置于所述縱向延伸的構(gòu)件中，并形成與延伸通過其中的光纜端部的夾緊、密封的接合以防止潮氣浸入所述閉合構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于光纜夾緊和密封組件之間兩相關(guān)聯(lián)光纖的連接長度約等于光纜夾緊和密封組件之間的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于所述縱向延伸的構(gòu)件適合于形成經(jīng)過至少一個連接裝置的電連續(xù)性，并支承光纖連接裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于待接合的每光纜包括金屬屏蔽和塑料套管(33)，每光纜的一部分加套管部分適于固定到所述縱向延伸構(gòu)件的端部，各加套管端部的金屬屏蔽部分適合于電連接到縱向延伸構(gòu)件的相關(guān)聯(lián)端部，所述閉合構(gòu)造還包括在所述縱向延伸構(gòu)件每端的金屬夾，其用來將光纜端部的金屬屏蔽端部連接到縱向延伸構(gòu)件的相關(guān)聯(lián)端部。
5.如權(quán)利要求3所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于所述縱向延伸構(gòu)件由金屬材料制成并且沿該閉合構(gòu)造縱軸的槽截面為V型，所述縱向延伸構(gòu)件的端部的內(nèi)部表面各具有向上凸起部，因此嚙合伸進(jìn)所述縱向延伸構(gòu)件的光纜端部的套管。
6.如權(quán)利要求1所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于所述縱向延伸的構(gòu)件具有這樣的長度即當(dāng)暴露每光纜光纖的預(yù)定部分時和當(dāng)光纜的加套管端部的端部固定到所述縱向延伸的構(gòu)件且光纜的光纖連接在一起時，實際上在任何接合的光纖中均不存在松馳部分。
7.如權(quán)利要求1所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于所述光纜夾緊和密封組件包括適配器(55)，該適配器(55)在用于容納管狀構(gòu)件末端的一端包括套筒部分并包括一相對螺紋端，所述光纜夾緊和密封組件還包括抓手(48)，襯墊(51)及軸環(huán)42，所述軸環(huán)適用于螺旋到所述適配器的螺紋端上，當(dāng)使所述軸環(huán)旋到所述適配器的所述螺紋端上時引起所述抓手和所述襯墊與延伸通過的光纜端部受壓而為密封嚙合。
8.如權(quán)利要求1所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于所述管狀構(gòu)件至少包括一個密封劑可通過其引入所述閉合構(gòu)造的端口(90)。
9.如權(quán)利要求1所述的光纖閉合構(gòu)造，其特征在于垂直于閉合構(gòu)造縱軸的所述管狀構(gòu)件的橫截面是環(huán)形并且所述管狀構(gòu)件的內(nèi)徑與光纜之一的直徑之比不超過約4的數(shù)值。
10.一種兩條光纜的光纖之間的密閉連接裝置，所述密閉接頭包括至少各包括一根光纖的第一和第二光纖光纜，其中設(shè)置至少一根光纖的芯管，一金屬屏蔽和一塑料套管，所述每光纜具有一其中預(yù)定長度的光纖、芯管及金屬屏蔽從加套管光纜延伸的端部，所述連接裝置的特征在于其中以這樣的方式設(shè)置各所述光纜的端部使各所述端部的屏蔽的暴露部分鄰接和電連接到所述支承構(gòu)件的端部的電焊接和支承構(gòu)件;連接所述一光纜的所述至少一光纖和所述另一光纜的所述至少一光纖并設(shè)置在所述支承構(gòu)件中的連接設(shè)備;其中設(shè)置所述電焊接和支承構(gòu)件的管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件具有垂直于閉合構(gòu)造縱軸的環(huán)形橫截面并具有小于2與其中可選擇光纖的路由的路徑的預(yù)定最大半徑之積的內(nèi)部直徑;以及其中每一個設(shè)置在所述管狀構(gòu)件末端并組裝在那里的兩個光纜夾緊和密封裝置，每一所述光纜夾緊和密封裝置具有一開口以允許光纜端部延伸通過進(jìn)入所述焊接和支承構(gòu)件并有效設(shè)置在光纜端部延伸通過的密封裝置中。
全文摘要
一種尤其適于用來連接光纖數(shù)少的光纜以及修理該光纜的光纖閉合構(gòu)造(20)包括用于支承從其相對端進(jìn)入閉合構(gòu)造的光纜端部的光纖之間的一字形連接件的縱向延伸電焊接和支承構(gòu)件(70)。每一光纜端部延伸通過一光纜夾緊和密封裝置(40)，該裝置適合于固定到其中設(shè)置支承構(gòu)件的管狀構(gòu)件(60)并適合于與輸入光纜端部形成密封嚙合以防止潮氣浸入。
文檔編號G02B6/38GK1070268SQ9210898
公開日1993年3月24日 申請日期1992年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月29日
發(fā)明者W·H·本塞爾, G·S·科布 申請人:美國電話電報公司